UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE … · departamento de solos e engeharia rural curso...
Transcript of UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA CENTRO DE … · departamento de solos e engeharia rural curso...
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENGEHARIA RURAL
CURSO AGRONOMIA
RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA MECÂNICA DO SOLO À PENETRAÇÃO E
TEXTURA DO SOLO EM ÁREA DE COLHEITA MECANIZADA DE
CANA-DE-AÇÚCAR NO LITORAL PARAIBANO.
GIOVANNI SALES DE LIMA
AREIA – PB
SETEMBRO – 2013
GIOVANNI SALES DE LIMA
RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA MECÂNICA DO SOLO À PENETRAÇÃO E
TEXTURA DO SOLO EM ÁREA DE COLHEITA MECANIZADA DE
CANA-DE-AÇÚCAR NO LITORAL PARAIBANO.
Orientador: Prof. Dr. Maurício Javier de Léon
Departamento de Solos e Engenharia Rural - CCA/UFPB
AREIA – PB
SETEMBRO – 2013
Trabalho apresentado à coordenação do
curso de graduação em Agronomia do
Centro de Ciências Agrárias, da
Universidade Federal da Paraíba, Areia-
PB, em observância às exigências para
obtenção do titulo de Engenheiro
Agrônomo.
Ficha Catalográfica Elaborada na Seção de Processos Técnicos da Biblioteca Setorial do CCA, UFPB, Campus II, Areia – PB.
L732r Lima, Giovanni Sales de.
Relação entre resistência mecânica do solo à penetração e textura do solo em área de colheita mecanizada de cana-de-açúcar no litoral paraibano / Giovanni Sales de Lima. - Areia: UFPB/CCA, 2014.
57 f. : Il
Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Agronomia) - Centro de Ciências Agrárias. Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2014.
Bibliografia. Orientador: Maurício Javier de Léon
1. Cana-de-açúcar 2. Agricultura de Precisão 3. Solo – compactação 4. Solo -
Textura I. Léon, Maurício Javier de (Orientador) II. Título.
UFPB/CCA CDU: 633.61
i
GIOVANNI SALES DE LIMA
RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA MECÂNICA DO SOLO À PENETRAÇÃO E
TEXTURA DO SOLO EM ÁREA DE COLHEITA MECANIZADA DE
CANA-DE-AÇÚCAR NO LITORAL PARAIBANO.
BANCA EXAMINADORA
APROVADA EM: 16 / 09 / 2013
________________________________________________________
Prof. Dr. Maurício Javier de Léon
DSER/CCA/UFPB
-Orientador-
________________________________________________________
M.Sc. Richardson Soares de Souza Melo
(PPGCS/CCA/UFPB)
-1º Examinador-
________________________________________________________
Eng. Agrônomo Dante Hugo Vasconcelos Guimarães
(USINA JAPUNGU)
-2º Examinador-
ii
AGRADECIMENTOS...
À Deus, por tudo de maravilhoso que proporciona em minha vida, estando sempre ao meu lado,
concedendo saúde e confiança, guiando-me em minhas decisões e dando forças.
... à meu pai Antônio Alves de Lima, por todo seu amor, que não mediu esforços para me proporcionar
a melhor educação, companheirismo, orientação, demonstrados ao longo de minha vida.
...aos meus irmãos, Antônio Aécio Sales de Lima, Diana Sales de Lima e Denise Sales de Lima pelo
companheirismo, me direcionando e incentivando para seguir em frente.
... à minha segunda mãe Dona Suzana que sempre me incentivou a alcançar meus objetivos,
demonstrando sempre carinho e atenção nas horas mais difíceis da minha vida.
... ao meu Orientador Maurício Javier de Léon , a qual levarei por toda minha vida na memória,
agradeço pela grande contribuição oferecida para minha formação profissional, pela paciência, pela amizade
demonstrada, pelos conselhos, criticas e incentivo.
... à Professora Márcia Roseane Targino de Oliveira pelos seus ensinamentos e a pessoa maravilhosa
que é , por toda ajuda concedida, pelos conselhos, e pela contribuição em minha formação acadêmica e
principalmente pessoal .
... ao meu amigo Normando Mendes Ribeiro Filho, agradeço pela grande contribuição oferecida para
minha formação profissional e pessoal, pela amizade demonstrada, pelos conselhos e incentivo ao meu
crescimento profissional e a não temer os desafios.
... a todos os colegas de turma, sem exceção, e a todos os amigos: Danilo Wanderley, Altamiro,
Erikson, Samuel, Pedreo, Jefferson, Edgley, Júnior (Galetão), Guilherme, Henrique, José Ronaldo, Renato,
Flaviano, Rafael Gouveia, Wendel, Ponciano, Rodrigo, Jardélio, Lucas, Neto Garcia, Ricardo, Marcelo
Hipólito, João Felix, Joalison, Nadja, Raiane, Mirian, Rafaela, Lúcia, Marcos, Rommel, Anderson Bruno,
Marcelo Aquino, Gustavo Araújo entre outros e que de alguma forma contribuíram para minha formação
acadêmica.
... ao Centro de Ciências Agrárias e à Universidade Federal da Paraíba por me conceder a honra de
me tornar membro desta casa e sair dela com o título de Engenheiro Agrônomo.
... a todos os professores e demais funcionários do CCA/UFPB que me repassaram o conhecimento e
que em muito contribuíram para minha formação profissional.
iii
Dedico...
A minha mãe Maria José de Sales Lima
(in memorian).
... Enfim, a todos que contribuíram de alguma
forma em minha vida.
MUITO OBRIGADO!!!
iv
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ......................................................................................................... vi
LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................... vii
RESUMO ............................................................................................................................. ix
ABSTRACT .......................................................................................................................... x
1 –INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 1
2 - REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................ 3
2.1- Cana-de-açúcar ............................................................................................................... 3
2.2 - Efeitos da resistência mecânica do solo à penetração no desenvolvimento radicular da
cana -de-açúcar ...................................................................................................................... 4
2.3 - Agricultura de precisão ................................................................................................. 5
2.4 - Compactação do solo .................................................................................................... 6
2.5 - Textura do solo .............................................................................................................. 7
2.6 - Resistência mecânica do solo à penetração ................................................................... 8
2.7 – Geoestatística ................................................................................................................ 9
2.8 - Variabilidade espacial de atributos físicos do solo ..................................................... 10
2.9 – Semivariogramas ........................................................................................................ 10
3 – OBJETIVO .................................................................................................................... 12
3.1 Geral .............................................................................................................................. 12
3.2 Específico ...................................................................................................................... 12
4 - MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................... 13
4.1 - Caracterização da área de estudo e localização ........................................................... 13
4.2 - Clima e vegetação ....................................................................................................... 14
4.3 - Relevo e solos ............................................................................................................. 14
4.4 - Amostragem da área .................................................................................................... 14
4.5 - Penetrômetro eletrônico .............................................................................................. 15
4.6 - Determinações físicas do solo ..................................................................................... 17
4.6.1 - Textura do solo ......................................................................................................... 17
4.6.2 - Resistência Mecânica do Solo à Penetração (RMSP) .............................................. 17
4.7 - Análise estatística e geoestatística e confecção de mapas temáticos .......................... 18
4.7.1 - Análise estatística descritiva dos dados de RMSP e da textura do solo ................... 18
4.7.2 - Análise geoestatística dos dados de RMSP e da textura do solo ............................. 18
v
4.7.3 - Confecção dos mapas temáticos dos atributos físicos resistência mecânica do solo à
penetração (RMSP) e textura do solo .................................................................................. 19
5 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................... 20
6 – CONCLUSÃO ............................................................................................................... 37
7 – BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 38
vi
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Coordenadas UTM da área estudada na Usina Japungu em Santa Rita – PB. 13
TABELA 2 - Resultado Textural Argissolo Vermelho Amarelo Fazenda Boa Vista
Usina Japungu, Santa Rita - PB...........................................................................................
14
TABELA 3 - Parâmetros matemáticos dos semivariogramas para as frações do solo,
areia, silte e argila na profundidade 0.11 - 0.20 m..............................................................
20
TABELA 4 - Estatística descritiva dos atributos físicos do solo: areia, silte e
argila....................................................................................................................................
22
TABELA 5 - Estimativa dos parâmetros ajustados aos semivariogramas para o atributo
físico resistência mecânica do solo à penetração.................................................................
32
TABELA 6 - Estatística descritiva do atributo físico do solo: Resistência Mecânica do
Solo à Penetração (RMSP)..................................................................................................
34
vii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Semivariograma experimental com indicação dos parâmetros estimados... 11
FIGURA 2 - Mapa do município de Santa Rita – PB (A) e área de estudo (B)............... 13
FIGURA 3 - Grade regular amostral para resistência mecânica do solo à penetração..... 16
FIGURA 4 - Grade regular amostral para textura do solo................................................ 16
FIGURA 5 - Pontos para amostragem da textura do solo................................................. 17
FIGURA 6 - Variograma do atributo areia na profundidade 0.11 – 0.20 m..................... 23
FIGURA 7 - Distribuição da fração areia no intervalo de valores em g.Kg-1
................... 24
FIGURA 8 - Mapa das isolinhas da fração areia g.Kg-1
................................................... 24
FIGURA 9 - Variograma do atributo silte na profundidade 0.11 – 0.20 m...................... 25
FIGURA 10 - Distribuição da fração silte no intervalo de valores em g.Kg-1
.................. 25
FIGURA 11 - Mapa das isolinhas da fração silte g.Kg-1
.................................................. 26
FIGURA 12 - Variograma do atributo argila na profundidade 0.11 – 0.20 m................... 26
FIGURA 13 - Distribuição da fração argila no intervalo de valores em g.Kg-1
............... 27
FIGURA 14 - Mapa das isolinhas fração argila em g.Kg-1
............................................... 27
FIGURA 15 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.01 – 0.05 m................ 28
viii
FIGURA 16 - Distribuição da RMSP 0.01 – 0.05 m no intervalo de valores em kPa...... 29
FIGURA 17 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.06 – 0.10 m................
FIGURA 18 - Distribuição da RMSP 0.06 – 0.10 m no intervalo de valores em kPa......
FIGURA 19 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.11 – 0.15 m................
FIGURA 20 - Distribuição da RMSP 0.11 – 0.15 m no intervalo de valores em kPa......
FIGURA 21 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.16 – 0.20 m................
FIGURA 22 - Distribuição da RMSP 0.16 – 0.20 m no intervalo de valores em kPa......
FIGURA 23 - Mapa de RMSP na profundidade 0.01 – 0.05 m........................................
FIGURA 24 - Mapa de RMSP na profundidade 0.06 – 0.10 m........................................
FIGURA 25 - Mapa de RMSP na profundidade 0.11 – 0.15 m........................................
FIGURA 26 - Mapa de RMSP na profundidade 0.16 – 0.20 m........................................
29
30
30
31
31
32
35
35
36
36
RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA MECÂNICA DO SOLO À PENETRAÇÃO E
TEXTURA DO SOLO EM ÁREA DE COLHEITA MECANIZADA DE CANA-DE-
AÇÚCAR NO LITORAL PARAIBANO
ix
RESUMO
A cada ano, o Brasil se consolida como maior produtor da cana-de-açúcar do mundo e
mediante a necessidade de uma fonte de energia renovável e limpa, a cana-de-açúcar tem
ocupado papel decisivo no desenvolvimento econômico mundial. A região nordeste possui
aproximadamente 16% da produção nacional, apresentando diferença significativa quando
comparada à produção nas regiões sudeste e sul do país. Com o uso intensivo de terras
agricultáveis para a produção de alimentos e bioenergia tem ocasionado aceleração do
processo de degradação do solo especialmente nos atributos físicos do solo. Este problema
tem se agravado devido ao crescente uso das máquinas agrícolas e freqüência do tráfego
dessas máquinas, em função dos curtos períodos de plantio, em detrimento das condições
climáticas, cumprimento de contratos agrícolas por parte dos produtores e avanço de novas
tecnologias. Diante deste cenário a resistência mecânica do solo à penetração surge como
parâmetro de avaliação da qualidade física do solo em detrimento do intenso uso de máquinas
agrícolas em especial na colheita mecanizada da cana-de-açúcar aliada a agricultura de
precisão. A pesquisa foi conduzida em área de 40 ha pertencente à Usina Japungu localizada
no município de Santa Rita – PB. Para areia, silte e argila foram coletadas 68 amostras na
profundidade 0.11 – 0.20 m e à resistência mecânica do solo à penetração foram amostrados
151 pontos na profundidade 0.01 – 0.20 m. Esses resultados indicam que, na área estudada, há
dependência espacial dos atributos estudados e existe camada compactada na profundidade de
0.16 – 0.20 m.
Palavras-chave: Resistência Mecânica do Solo à penetração, Agricultura de Precisão,
Cana-de-açúcar (Saccharum spp.).
RELATIONSHIP BETWEEN MECHANICAL SOIL PENETRATION RESISTANCE
OF SOIL TEXTURE OF COMBINE HARVESTING AREA ON CANE SUGAR
COAST PARAIBANO.
x
ABSTRACT
Every year, Brazil has established itself as the largest producer of cane sugar in the world and
by the need for a source of clean and renewable energy, the cane sugar has occupied decisive
role in world economic development. The northeastern region has approximately 16% of
domestic production, significant difference when compared to the production in the southeast
and south. The intensive use of arable land for food production and bioenergy has caused
acceleration of soil degradation especially in soil physical properties. This problem has been
aggravated due to the increasing use of agricultural machinery traffic and frequency of these
machines, due to the short periods of planting, to the detriment of weather conditions,
compliance with contract farming by farmers and advancement of new technologies. In this
scenario the mechanical resistance to penetration comes with a parameter for assessing soil
physical quality in detriment of the intensive use of agricultural machinery in particular
mechanical harvesting of cane sugar combined with precision farming. The research was
conducted in an area of 40 ha belonging to Japungu Usina located country Santa Rita - PB.
For sand, silt and clay were collected 68 samples in depth 0.11 - 0.20 m to soil mechanical
resistance to penetration sampled 151 points in depth 0.01 - 0.20 m. These results indicate
that, in the study area, there is spatial dependence of the attributes studied and there is
compacted layer depth 0.16 - 0.20 m.
Keywords: Resistance to penetration Soil Mechanics, Precision Agriculture,
Sugarcane (Saccharum spp.)
1
1. INTRODUÇÃO
A resistência mecânica do solo à penetração é um parâmetro importante para a
caracterização do perfil e manejo do solo utilizado em áreas agrícolas. A caracterização e
identificação da camada com resistência mecânica à penetração no perfil do solo fornecem
informações importantes sobre o estado físico do solo. Este diagnóstico utilizado no manejo
visa minimizar a degradação do solo, diminuição da erosão, diminuição do escoamento
superficial, aumento de absorção de nutrientes e melhora a eficiência da adubação com
benefícios no incremento da produtividade agrícola em especial à cana-de-açúcar.
A estrutura do solo é um dos atributos mais importantes na adaptação das culturas e
que pode ser avaliada por meio da densidade do solo, macro e microporosidade, estabilidade
de agregados, resistência mecânica à penetração e permeabilidade do solo, dentre outros, que
podem ser utilizados como indicadores das condições de adensamento e compactação, além
de subsidiar o controle da perda de produtividade e da degradação ambiental segundo
NÓBREGA et al. (2005).
A qualidade do solo é função de alguns atributos que promovem o bom
desenvolvimento das raízes, tais como: infiltração e movimento de água no perfil, trocas
gasosas, atividade biológica e mineralização de carbono. Todos esses atributos são, em parte,
relacionados com as propriedades e os processos físicos do solo CARVALHO et al. (2008).
O manejo do solo adotado nas culturas de ciclo médio e longo é um dos principais
fatores que influem no comportamento das propriedades físicas e mecânicas do solo, assim
como a sua granulometria, a magnitude das cargas verticais impostas ao solo pelo tráfego de
máquinas agrícolas que são transmitidas ao solo por meio de seus rodados.
Uma das propriedades físicas importantes para o manejo e estudo da qualidade física
dos solos é sua resistência à penetração, uma vez que essa propriedade apresenta- se
relacionada com diversos atributos do solo, indicadores do grau de compactação RIBON &
TAVARES FILHO, (2008). Já para Vargas (1981), caracteriza a resistência à penetração
como uma propriedade mecânica do solo e que depende, ao mesmo tempo, dos seguintes
fatores: granulometria (ou tamanho das partículas do solo), espécie mineralógica da fração
argila, teor de água e arranjamento das partículas do solo. Uma das culturas mais afetadas pela
alteração das condições físicas do solo é a cana-de-açúcar, uma vez que, em decorrência da
colheita mecanizada, a compactação pode promover reduções superiores a 50% no volume de
2
macroporos do solo. Por sua vez, essa alteração estrutural pode comprometer a
sustentabilidade dessa atividade agrícola, pois essa classe de poros determina a taxa de
movimentação de água no solo SEVERIANO et. al. (2010).
Para verificar a existência de camadas compactadas, o penetrômetro é o instrumento
que, por meio do valor da resistência do solo à penetração, mede a resistência física que o solo
oferece a algo que tenta se mover através dele, como uma raiz em crescimento ou uma
ferramenta de cultivo ROBOREDO et al. (2010); BEUTLER et al. (2007). Na prática, o
conhecimento da resistência à penetração é importante, pois permite identificar as condições
nas quais poderá ocorrer impedimento ao crescimento radicular das plantas.
Desse modo, o presente trabalho tem como objetivo de avaliar a relação entre o
agrupamento dos percentuais das frações granulométricas do solo areia, silte e argila com os
valores correspondentes de resistência mecânica do solo à penetração em área de colheita
mecanizada de cana-de-açúcar no litoral paraibano.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 - Cana-de-açúcar
A cana-de-açúcar é uma planta perene da família das Poaceaes e tem como
características o perfilhamento abundante na fase inicial de crescimento, aliado ao intenso
crescimento do sistema radicular fasciculado. Posteriormente, segue a fase de grande
crescimento, com grande acúmulo de massa seca, tanto na parte aérea como no sistema
radicular, seguido da fase final onde ocorre a maturação, ou seja, acúmulo de sacarose nos
colmos. Entretanto, são vários os fatores que promovem a inibição ou favorecem o
desenvolvimento da cultura OLIVEIRA et al. (2004); IDO et al. (2006). É considerada
originária do Sudeste Asiático, na grande região da Nova Guiné e Indonésia DANIELS &
ROACH, (1987).
O Brasil a cada ano que se passa se firma como maior produtor da cana-de-açúcar no
mundo. A região nordeste possui aproximadamente 16% da produção nacional, apresentando
diferença significativa quando comparada à produção nas regiões sudeste e sul do país. A
indústria canavieira é uma das principais atividades sócio econômica gerando emprego e
renda. A área cultivada com cana-de-açúcar, colhida na safra 2012/13, e destinada à atividade
sucroalcooleira foi de 8.485,0 mil hectares, distribuídas em todos estados produtores
conforme suas características, CONAB (2013), sendo que, na Região Nordeste a área reduziu
2,8% ou 31,3 mil hectares, devido à falta de renovação dos canaviais, a dificuldade de uso de
maquinário devido à topografia acidentada e a dificuldade de utilização de mão de obra,
segundo CONAB (2013).
Levando-se em consideração a necessidade e a crescente procura por novas
alternativas de combustível, o Governo Federal tem promovido incentivos à produção do
etanol, como combustível renovável de alto valor agregado com responsabilidade
socioambiental MACEDO, (2007).
O Nordeste corresponde a uma produção de (73.106.139 t), o estado de Alagoas lidera
a produção de (29.500.000 t), seguido de Pernambuco (17.088.642 t) e Paraíba (6.185.236 t)
IBGE, (2012). A produção de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) no Nordeste do Brasil tem
sido baixa quando comparada com as regiões sudeste e centro-oeste RODRIGUES & ORTIZ,
(2006). Várias causas vêm se destacando, tais como baixa fertilidade do solo, baixo índice
pluviométrico, pragas e doenças, plantas daninhas e agora com a implementação da colheita
4
mecanizada tem potencializado essa redução na produtividade dos canaviais nordestinos, em
função das alterações de ordem física do solo como aumento da densidade, redução da
macroporosidade, redução da velocidade de infiltração da água no solo, redução da respiração
do solo e aumento da resistência mecânica do solo à penetração.
Diante dessa problemática de ordem física advinda do intenso uso de máquina na
colheita mecanizada da cultura da cana-de-açúcar, se faz necessário à correta identificação do
problema e posteriormente as possíveis causas e soluções objetivando redução desses
impactos causados pela colheita mecanizada na cultura da cana-de-açúcar.
2.2 - Efeitos da resistência mecânica do solo à penetração no desenvolvimento radicular da
cana-de-açúcar
A compreensão dos fenômenos que ocorrem na parte aérea das plantas torna-se mais
completa quando também se compreende o que ocorre abaixo da superfície do solo,
principalmente com relação ao crescimento e à distribuição de raízes no perfil. O sistema
radicular é o principal elo de ligação entre a planta e o ambiente de produção. Condições
desfavoráveis do solo que restringem o desenvolvimento de raízes constituem a razão mais
comum pela qual as culturas não conseguem expressar todo seu potencial genético de
produtividade. As condições desfavoráveis do solo podem ser de três tipos: estresse biológico,
estresse químico e estresse físico.
O estresse físico pode ser caracterizado pelo inadequado suprimento de água, pelo
impedimento mecânico à penetração de raízes, por condições de anaerobiose ou pela
temperatura do solo inadequada. Densidade, porosidade e resistência à penetração são
atributos que auxiliam na avaliação do estresse físico que interfere no desenvolvimento do
sistema radicular. O crescimento de raízes é inibido em camadas de solo extremamente
adensadas em função da elevada resistência à penetração, da aeração deficiente, do baixo
movimento de nutrientes e água, além da formação de locais onde se acumulam gases tóxicos
e exsudados de raízes.
De maneira geral, valores de resistência do solo à penetração, considerados críticos ao
crescimento radicular, variam de 1,5 a 3,0 MPa. Valores em torno de 2,5 MPa são
considerados baixos, ao passo que valores em torno de 3,5 a 6,5 MPa, são considerados como
valores capazes de causar problemas para o desenvolvimento radicular de leguminosas e
gramíneas (TORRES & SARAIVA, 1999).
5
2.3 - Agricultura de precisão
A crescente globalização da economia e o aumento constante de competitividade nas
atividades agropecuárias vêm obrigando o setor agrícola a buscar um melhor controle de
informações dentro das áreas cultivadas, uma maior eficiência na utilização de insumos e,
principalmente, dos recursos naturais como a água e o solo. Segundo Johann (2004), a
agricultura brasileira necessita, assim, do desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a
competição de seus produtos no mercado mundial, através da ampliação da produtividade, o
que é normalmente obtido pelo aumento do uso dos insumos agrícolas, porém, a falta de
conhecimentos adequados, assim como de tecnologias inadequadas têm contribuído para a
perda de competitividade econômica do setor agrícola e para a degradação ambiental.
Diante da crescente necessidade nos próximos anos em diminuir os custos e aumentar
a produtividade das lavouras nas propriedades rurais, está sendo levado em conta os altos
preços dos combustíveis, diminuição de terras produtíveis e a preservação do meio ambiente,
têm direcionado as pesquisas científicas ao desenvolvimento de novas tecnologias e formas de
gerenciamento das propriedades rurais. Sendo assim a agricultura de precisão baseia-se no
gerenciamento localizado de sistemas agrícolas, utilizando recursos como mapeamento dos
fatores de produção, ferramentas de suporte à decisão e aplicação localizada de insumos. Em
termos econômicos, a utilização desta tecnologia possibilita a priorização de investimentos
em áreas onde o potencial de produção seja mais efetivo, garantindo maior retorno econômico
e, do ponto de vista ambiental, a racionalização e a redução do uso de insumos devem ser
avaliadas como um dos principais benefícios da agricultura de precisão.
A Agricultura de Precisão é baseada num novo conceito de gerenciamento agrícola,
que modifica as antigas técnicas, introduzindo novos instrumentos e ferramentas. Neste
contexto, segundo Lamparelli (2001), surge a Agricultura de Precisão, envolvendo o uso das
chamadas geotecnologias como sistemas de posicionamento global (GPS – Global
Positioning System), sistemas informatizados de coleta de dados, sensores remotos locais,
orbitais e não orbitais, softwares para tratamento e mapeamento destes dados (Sistema de
Informações Georeferenciadas – SIG) e sistemas eletrônicos de acionamento, controle e
automação de máquinas agrícolas. A utilização da tecnologia, Agricultura de Precisão, está
diretamente relacionada com a variabilidade espacial e temporal de diversas variáveis do solo
(composição química e composição física), das planta (cultivar, densidade de plantio,
nutrientes absorvidos, ataque de ervas, fungos, insetos), do clima (temperatura, umidade,
6
luminosidade, vento), externos (invasão de animais), e gerenciamento de operações que
influenciam na produtividade de uma cultura.
A Agricultura de Precisão tem três componentes: captação de dados em uma escala e
frequência adequada, interpretação e análise desses dados, gestão e implementação de uma
resposta a uma escala espacial e de tempo adequada. É provável que o impacto mais
significativo da Agricultura de Precisão ocorra na forma como as decisões de gestão da
variabilidade espacial e temporal no sistema produtivo vegetal serão tomadas.
A abundância de definições sobre AP e indicou uma lista de dezenas de definições
encontrada na página do Laboratório de Máquinas Agrícolas e Processamento, Universidade
Católica da Bélgica e generalizou o conceito como sendo um tipo de agricultura que aumenta
o número de decisões corretas por unidade de área e de tempo com benefícios associados em
rede afirmou MCBRATNEY (2005). Para Ting (2008), a Agricultura de Precisão é um
sistema inteligente poderoso de produção que requer capacidade de coleta, processamento de
informações e de tomada de decisões, dispositivos mecatrônicos de controle e acionamento,
bem como a capacidade de integrar sinergicamente componentes em sistemas funcionais,
sendo assim, a agricultura de precisão é um novo paradigma de gerenciamento agrícola que
esta contribuindo para alterar a forma de se praticar agricultura em todo o mundo.
2.4 - Compactação do solo
A compactação do solo é atributo físico amplamente estudado. Vários autores citam
seu impacto na produção e produtividade agrícola, nas propriedades físicas do solo e na
distribuição e crescimento de raízes (Foloni et al., 2006; Schäffer et al., 2007; Taboada &
Alvarez, 2008). O termo compactação do solo refere-se ao processo que descreve o
decréscimo de volume de solos não saturados quando uma determinada pressão externa é
aplicada, a qual pode ser causada pelo tráfego de máquinas agrícolas, equipamentos de
transporte ou animais LIMA, (2004). A compactação do solo nada mais é do que o aumento
da densidade do solo e redução da sua porosidade. O solo se compacta em subsuperfície
devido a pressões externas exercidas sobre ele, principalmente quando se encontra num estado
elevado de umidade, normalmente chamado de plasticidade e dentre os principais agentes
causadores destas forças externas, podemos citar:
Impacto da gota de chuva;
Pisoteio do gado em alta lotação de pastagem;
7
Operações de preparo de solo em condições inadequadas de umidade;
Predisposição geomorfológica de alguns tipos de solo se tornarem compactados.
2.5 - Textura do solo
A parte mineral do solo é constituída de partículas unitárias originadas do
intemperismo das rochas, de variáveis tamanhos tais como: matacões (>200 mm de diâmetro),
calhaus (20 - 200 mm de diâmetro), cascalhos (2,0 - 20 mm de diâmetro), areia (2,0 - 0,05
mm de diâmetro), silte (0,05 - 0,002 mm de diâmetro) e argila (< 0,002 mm de diâmetro).
A textura do solo refere-se às várias proporções de partículas de diferentes tamanhos
existentes no solo (menor que 2,0 mm de diâmetro), as quais são expressas pelas classes
texturais convencionais, que procuram definir diferentes combinações de argila, silte e areia.
Esta se constitui numa das características físicas mais estáveis e representa a distribuição
quantitativa das partículas do solo quanto ao tamanho, em campo é avaliada pela sensibilidade
ao tato, enquanto em laboratório a determinação é feita pela análise granulométrica.
Para Encide (2005), a textura do solo deve ser uma variável a ser considerada no
processo de compactação. Poros maiores geralmente são ocupados por ar, e poros menores
por água. Os solos cuja constituição apresenta partículas do mesmo tamanho são menos
susceptíveis ao processo de compactação, comparados aos solos onde há mistura uniforme de
argila, silte e areia. Isto se deve ao fato de que as partículas de tamanho diferentes se arranjam
e preenchem os poros, quando submetidos a uma pressão no solo determinando o atrito entre
as partículas e o tipo de ligação entre elas. Em geral, quanto maiores as partículas do solo,
menor sua compressibilidade e agregação MACEDO et al. (2010).
A fração areia compreende partículas de dimensões entre 2,0 - 0,05mm, é constituída
quase que essencialmente de quartzo, apresenta aspereza ao tato, é responsável pelo
aparecimento de macroporos, e, portanto pela aeração do solo, retém pouca água e poucos
nutrientes. Já a fração silte é compreendida por partículas de dimensões entre 0,05 -
0,002mm, é constituída em sua maior parte por quartzo, apresenta a sensação de serosidade
(sensação de seda) ao tato, promove o aparecimento de poucos poros, podendo causar
adensamento do solo, retém pouca água e poucos nutrientes. No caso da fração argila, a
mesma compreende partículas com dimensões menores que 0,002mm. Constituída em sua
maior parte por minerais de argila, apresenta sensação de untuosidade (sensação de talco) ao
tato, promove a estruturação do solo, fazendo com que ocorra o aparecimento de um alto
volume de poros, principalmente de microporos, retém muita água e muitos nutrientes.
8
2.6 - Resistência mecânica do solo à penetração.
O uso intensivo de terras agricultáveis para a produção de alimentos e bioenergia tem
causado aceleração do processo de degradação do solo. Este é um problema mundial que tem
aumentado devido ao crescente uso das máquinas agrícolas e freqüência do tráfego dessas
máquinas, em função dos períodos de plantio cada vez menores em detrimento das condições
climáticas ou cumprimento de contratos agrícolas por parte dos produtores.
Essa adoção de agricultura intensiva, com uso de máquinas e implementos agrícolas
tem gerado um elevado incremento de peso e potência nas máquinas a fim de aumentar a
eficiência nas operações, o que pode contribuir para a compactação do solo Ralisch et al.
(2008), sendo assim, o tráfego intensivo de máquinas é o principal responsável pelo aumento
da densidade e resistência do solo à penetração, Resende silva et al. (2011), diminuição da
macroporosidade e condutividade hidráulica Suzuki et al. (2007), resultando na compactação
do solo e alterando o meio onde o sistema radicular desenvolve-se MARCHÃO et al. (2007).
A resistência do solo à penetração é uma das propriedades físicas que expressa o grau
de compactação, e consequentemente a facilidade com que as raízes penetram no solo
FUENTES LLANILLO et al. (2006). A avaliação da compactação do solo é baseada na
condição atual em que se encontra o solo, sendo possível identificar as camadas que
apresentam restrições a fenômenos de superfície, crescimento e produtividade das culturas
(SILVA; REICHERT; REINERT, 2004).
Uma das propriedades físicas importantes para o manejo e estudo da qualidade física
dos solos é sua resistência à penetração, uma vez que essa propriedade apresenta-se
relacionada com diversos atributos do solo, indicadores do grau de compactação (RIBON &
TAVARES FILHO, 2008). A qualidade do solo é função de alguns atributos que promovem o
bom desenvolvimento das raízes, tais como: infiltração e movimento de água no perfil, trocas
gasosas, atividade biológica e mineralização de carbono. Todos esses atributos são, em parte,
relacionados com as propriedades e os processos físicos do solo CARVALHO et al. (2008).
A compactação provoca alteração estrutural do solo devido à reorganização das
partículas e de seus agregados, resultando em aumento da densidade, na resistência do solo à
penetração e na redução da macroporosidade, impedindo o crescimento e o desenvolvimento
radicular das plantas segundo COLLARES et al. (2006).
9
2.7 - Geoestatística.
O conceito de geoestatística surgiu com os trabalhos de Krige (1951) com dados de
concentração de ouro nos quais concluiu que apenas a informação fornecida pela variância
seria insuficiente para explicar o fenômeno em estudo, sendo assim, a geoestatística é um
conjunto de métodos estatísticos apropriados para analisar um atributo de um fenômeno que
tem distribuição contínua sobre uma área geográfica. Era preciso considerar a distância entre
as observações sendo assim, a geoestatística leva em consideração a localização geográfica e
a dependência espacial CAMARGO et al. (2004 A); LEAL et al. (2010).
A geoestatística permite estabelecer modelos de semivariograma que melhor descreva
a variabilidade espacial dos dados, o qual será utilizado no processo de interpolação,
possibilitando a geração de uma superfície contínua para a área estudo, expressa através de
mapas de isolinhas.
Atualmente a aplicabilidade e a utilização da geoestatística como metodologia de
análise de dados no espaço ou no tempo esta difundida em vários ramos da ciência,
envolvendo áreas de ciências humanas, biológicas e exatas, em especial, na aplicação
crescente na ciência do solo, tornando-se ferramenta adicional no estudo de seus atributos
espacialmente correlacionados, exatamente porque incorpora em si a possibilidade de se
estudar o comportamento da variabilidade espacial, permitindo a interpretação dos resultados
com base na estrutura dessa variabilidade CAVALCANTE et al. (2007).
A análise espacial é composta por um conjunto de procedimentos encadeados cuja
finalidade é a escolha de um modelo inferencial que considere explicitamente o
relacionamento espacial presente no fenômeno. Os procedimentos iniciais da análise incluem
o conjunto de métodos genéricos de análise exploratória e a visualização dos dados, em geral,
por meio de mapas. Essas técnicas permitem descrever a distribuição das variáveis de estudo,
identificar observações atípicas não só em relação ao tipo de distribuição, mas também em
relação aos vizinhos CÂMARA & CARVALHO (2004).
A geoestatística tem sido relatada como uma ferramenta eficiente de suporte à decisão
de manejo, pois é utilizada para estudar a variabilidade espacial e temporal de atributos de
solo, planta e clima, possibilitando a interpretação dos resultados com base na estrutura da
variabilidade obtida nos mapas.
10
2.8 - Variabilidade espacial de atributos físicos do solo.
Um fator que deve ser levado em consideração no planejamento da produção agrícola
é a condição inicial do solo. Por isso, tanto a variabilidade espacial quanto a variabilidade
temporal dos atributos do solo devem ser incorporadas aos procedimentos e tecnologias
aplicados à agricultura. Se a variabilidade espacial não for considerada, pode levar a
conclusões errôneas de resultados experimentais e ao inadequado uso das áreas agrícolas.
Quando esta é considerada, pode-se tornar instrumento precioso, porque o conhecimento da
variabilidade espacial permite correto planejamento e interpretação dos resultados
experimentais e sua aplicabilidade nas recomendações de manejo do solo e das culturas
agrícolas.
A heterogeneidade é uma característica intrínseca dos solos, porém o cultivo resulta
em alterações aumentando ainda mais a variabilidade nos seus atributos (SANTOS et al.,
2006). Assim, o conhecimento da variabilidade dos atributos do solo, no espaço e no tempo, é
considerado, atualmente, o principio básico para o manejo localizado das áreas agrícolas,
qualquer que seja sua escala Grego & Vieira (2005) e segundo Simões et al. (2006) ressalta
que, dentre outros, os atributos físicos do solo influenciam diretamente no crescimento e
desenvolvimento das culturas.
A variabilidade de um atributo pode ser classificada de acordo com a magnitude do
seu coeficiente de variação, que pode ser: (a) baixa, quando menor que 10 %; (b) média,
quando entre 10 e 20 %; (c) alta, quando entre 20 e 30 %; e (d) muito alta, se maior que 30 %
de acordo com PIMENTEL-GOMEZ & GARCIA (2002).
2.9 - Semivariogramas
Alguns métodos estimadores geoestatísticos da autocorrelação espacial são usados
como ferramentas de continuidade espacial. Para isso existem ferramentas geoestatísticas
como o variograma ou semivariograma, co-variograma e o correlograma que são utilizadas
para avaliar a magnitude da correlação espacial entre as amostras e sua similaridade ou não
com a distância ZIMBACK (2003).
Quando as amostras forem coletadas no campo em duas dimensões e for necessária a
interpolação entre locais medidos para a elaboração de mapas de isolinhas, a ferramenta mais
indicada para se medir a dependência espacial é o semivariograma segundo FREITAS (2000).
11
Os semivariogramas expressam o comportamento espacial da variável regionalizada
ou de seus resíduos, mostra o tamanho da zona de influência em torno de uma amostra, a
variação nas diferentes direções no terreno bem como a continuidade da característica
estudada no terreno de acordo com LANDIM (1998), citado por ZIMBACK, (2003). Sendo
assim, o semivariograma é uma ferramenta básica de suporte às técnicas de interpolação, que
permite representar quantitativamente a variação de um fenômeno regionalizado no espaço
JOURNEL & HUIJBREGTS, (1978). É definido como a esperança matemática do quadrado
da diferença entre os valores de pontos no espaço, separados pelo vetor distância.
O semivariograma apresenta elementos importantes para interpretação dos dados. O
primeiro desses elementos é o efeito pepita (C0), que revela a descontinuidade do
semivariograma para distâncias menores do que a menor distância entre as amostras. Ele
indica a variabilidade não explicada, podendo ser originada de erros de medição ou de
microvariações não detectadas, sendo muito difícil quantificar qual destas contribui mais
fortemente para essa variabilidade, se os erros de medição ou a variabilidade em uma escala
menor do que a amostrada CAMARGO et al. (2004 b) sendo assim, o semivariograma
constitui-se no instrumento que mede estas semelhanças, mostrando se há ou não
autocorrelação espacial.
Passos e Carvalho et al. (2002) acrescentam que o conhecimento do alcance é
importante para a determinação do número ótimo de amostragem do solo para fins de
fertilidade, visando-se reduzir o esforço de trabalho e o erro-padrão da média, além de
aumentar a representatividade da amostra.
Figura 1 - Semivariograma experimental com indicação dos parâmetros estimados
(Nogueira et al., 2000).
12
Os parâmetros do semivariograma podem ser observados diretamente da Figura 1:
· Alcance (a): distância dentro da qual as amostras apresentam-se correlacionadas
espacialmente, NOGUEIRA et al.(2000).
· Patamar (C): é o valor do semivariograma correspondente a seu alcance (a). Deste ponto
em diante, considera-se que não existe mais dependência espacial entre as amostras, porque a
variância da diferença entre pares de amostras (Var [Z(x) - Z(x+h)]) torna-se invariante com a
distância, NOGUEIRA et al.(2000).
· Efeito Pepita (C0): idealmente, g(0)=0. Entretanto, na prática, à medida que h tende para 0
(zero), g(h) se aproxima de um valor positivo chamado Efeito Pepita (C0), que revela a
descontinuidade do semivariograma para distâncias menores do que a menor distância entre
as amostras. Parte desta descontinuidade pode ser também devida a erros de medição, mas é
impossível quantificar se a maior contribuição provém dos erros de medição ou da
variabilidade de pequena escala não captada pela amostragem, NOGUEIRA et al.(2000).
3. OBJETIVO
3.1 GERAL
Determinar à relação da resistência mecânica do solo a penetração com a textura em
área de colheita mecanizada na cultura da cana-de-açúcar.
3.2 ESPECÍFICO
Avaliar efeitos diferenciados da variabilidade espacial da resistência mecânica do solo
à penetração nas diferentes profundidades da área em estudo;
Avaliar os efeitos do grau de mecanização utilizado na colheita e suas implicações
sobre o aumento da resistência mecânica do solo à penetração;
Avaliar a textura do solo na profundidade de 0,11 – 0,20 m.
13
4 - MATERIAL E MÉTODOS
4.1 - Caracterização da área de estudo e localização
O trabalho foi conduzido em área comercial de cana-de-açúcar com 40 ha em
fevereiro de 2012, cuja variedade utilizada na área é RB 92579 em cana planta na fazenda
Boa Vista pertencente à Japungu Agroindustrial S/A em Santa Rita – PB nas coordenadas
listadas na tabela 1.
Tabela 1 - Coordenadas UTM da área estudada na Usina Japungu em Santa Rita – PB.
PONTOS ZONA NORTE LESTE ALTITUDE
1 25 M 9239239 S 271009 E 89 m
13 25 M 9238739 S 269811 E 93 m
16 25 M 9239012 S 269713 E 93 m
17 25 M 9239019 S 269716 E 94 m
27 25 M 9239536 S 270933 E 86 m
28 25 M 9239535 S 270937 E 87 m
29 25 M 9239516 S 270947 E 86 m
32 25 M 9239256 S 271033 E 89 m
33 25 M 9239251 S 271034 E 89 m
34 25 M 9239236 S 271003 E 89 m
O município encontra-se localizado na Mesorregião da Mata Paraibana e na
Microrregião de João Pessoa com as coordenadas UTM 9211032 S, 282064 E, Zona 25M
com altitude de 13metros. A área em estudo abrange o município de Santa Rita – PB, que
este, com área total de 727 km², representando 1.2873% da superfície do Estado da Paraíba,
pertencente à unidade geoambiental definida Tabuleiros Costeiros. Essa unidade acompanha o
litoral de todo o Nordeste e apresenta altitude média de 50 a 100 metros CPRM (2005).
Figura 2 - Mapa do município de Santa Rita – PB (A) e área de estudo (B).
A B
14
4.2 - Clima e vegetação
De acordo com a classificação de Köeppen, o clima da região é do tipo As, quente e
úmido, com chuvas de outono-inverno, período de estiagem de cinco a seis meses,
temperaturas médias variando entre 22 e 26 ºC e precipitação pluviométrica anual de
1.500mm com vegetação predominantemente do tipo Floresta Subperenifólia, com partes de
floresta subcaducifólia e cerrado/floresta, BRASIL (1972).
4.3 - Relevo e solos
Os solos dessa unidade geoambiental são representados pelos argissolos, solos
constituídos por material mineral, apresentando horizonte B textural imediatamente abaixo do
A ou E, com argila de atividade baixa ou com argila de atividade alta conjugada com
saturação por bases baixa e/ou caráter alítico na maior parte do horizonte B com fragipan,
compreendida por platôs de origem sedimentar, que apresentam grau de entalhamento
variável, ora com vales estreitos e encostas abruptas, ora abertos com encostas suaves e
fundos com amplas várzeas, CPRM (2005).
O trabalho foi conduzido em Argissolo Vermelho Amarelo de textura arenosa,
classificado segundo EMBRAPA (2006), característica textural se encontram na Tabela 1.
Tabela 2 - Resultado Textural Argissolo Vermelho Amarelo, Fazenda Boa Vista, Usina
Japungu, Santa Rita – PB.
Profundidade (m) Areia Silte Argila
--------------------------------- g.kg-1
--------------------------------------
0.11 – 0.20 896.72 36.25 67.03
4.4 - Amostragem da área
O perímetro da área foi obtido através de GPS de navegação modelo Garmin GPSmap
60CSx com datum WGS84 e sistema de coordenadas UTM. Após a obtenção do perímetro,
esses dados foram transferidos ao software MapSource® em seguida ao software Penetrolog
®
e deste ao FalkerMap®
7000 para confecção da grade regular da resistência mecânica do solo
à penetração (RMSP) para alocar 154 pontos georreferenciados espaçados a cada 50 m,
formando uma grade regular de 50 m x 50 m com área de 2.500 m² (Fig. 2). Todo
procedimento anterior também foi adotado para determinar a grade regular da textura do solo,
15
cujos pontos, em número de 68, foram espaçados a cada 77 m e as amostras coletadas na
profundidade de 0.11 – 0.20 m em grade regular de 77 m x 77 m com área de 5.929 m² (Fig.
3) e (Fig. 4). Para a amostragem, foi considerado como ponto de coleta a área central da grade
regular, tanto para textura (Fig. 3) quanto para resistência mecânica do solo à penetração (Fig.
2). Para a coleta das amostras da textura, a orientação utilizada foi partindo W-E em duas
passadas e E-W em outras duas, totalizando quatro passadas (Fig. 3) e a penetrometria teve
início na orientação E-W em três passadas e W-E em outras três, totalizando seis passadas
(Fig. 2).
4.5 - Penetrômetro eletrônico
Para diagnósticar à compactação, o método indireto adotado é o Índice de Cone (IC),
que mede a resistência que o solo exerce em relação à penetração de uma ponta cônica. Para
exercer esta penetração são utilizados equipamentos denominados penetrômetros.
Existem no mercado vários tipos e modelos, desde os mais simples, como o
penetrômetro de impacto, muito utilizado no Brasil, que mensuram IC através de cálculos
indiretos (Beutler et al., 2007); os penetrógrafos mecânicos (Carter, 1967), os penetrômetros
mecânicos com manômetro até os mais práticos que coletam e armazenam dados, como os
penetrômetros eletrônicos (Molin et al., 2006), operados manual ou hidraulicamente. Para este
pesquisa avaliaou-se à resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) ao longo do perfil
do solo até a profundidade de 20 cm utilizou-se medidor automatizado de compactação do
solo Falker SoloTrack® PLG5200, com haste e cone tipo 2 com força máxima suportada de
100 kgf e com índice de cone máximo 7.700 kPa, configurado para tomar dados de resistência
mecânica do solo à penetração (RMSP) a cada 10 mm ou 1 cm de profundidade com
programação para registrar todas as medicões inclusive quando ocorre a reversão automática
em caso de força excessiva (7.700 kPa). Ao penetrômetro foi aclopado GPS de navegação
modelo Garmin GPSmap 60CSx com datum WGS84 e sistema de coordenadas UTM para
georeferenciamento dos pontos e conectado na porta serial no módulo eletrônico. O protocolo
de comunicação com o receptor GPS a ser utilizado é o NMEA 0183, com velocidade de
4.800 bps, 8 bits de dados, 1 stop bit, sem paridade.
16
Figura 3 - Grade regular amostral para resistência mecânica do solo à penetração.
Figura 4 - Grade regular amostral para textura do solo.
77 m
77 m
Ponto central da coleta de solo para textura
E
S
N
w
50 m
50 m
Ponto central da penetrometria
E
S
N
w
17
Figura 5 - Pontos para amostragem da textura do solo.
4.6 - Determinações físicas do solo
4.6.1 Textura do solo
As amostras coletadas foram transportadas ao Laboratório de Física do Solo do
CCA/UFPB onde a textura foi determinada pelo método do hidrômetro de Bouyoucus (1951),
modificado por Day (1965), conforme técnica descrita por Forsythe (1975), utilizando 10 mL
de NaOH 1,0 N como dispersante para 40 g de terra fina seca ao ar. A determinação do silte e
da argila foi realizada através de leituras com o hidrômetro em função do tempo de
sedimentação, enquanto a distribuição granulométrica da fração areia (2,00 - 0,053 mm de
diâmetro) foi obtida por tamizagem.
4.6.2 Resistência Mecânica do Solo à Penetração (RMSP)
Para verificar a existência de camadas compactadas, o penetrômetro é o instrumento
que, por meio do valor da resistência do solo à penetração, mede a resistência física que o solo
oferece a algo que tenta se mover através dele, como uma raiz em crescimento ou uma
ferramenta de cultivo (ROBOREDO et al., 2010; BEUTLER et al., 2007).
E
S
N
w
18
Para avaliação da resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) foi utilizado um
medidor automatizado de compactação do solo Falker SoloTrack®
PLG5200, com aptidão
eletrônica para aquisição de dados configurado para registrar leituras a cada 1 cm de
incremento de profundidade cujos dados referentes ao penetrômetro foram extraídos e
analisados a uma profundidade de 20 cm, com posterior construção de mapas através do
software FalkerMap®
7000 que permite visualizar os pontos críticos de resistência a
penetração na área em estudo. Em campo foi medida a RMSP em 154 pontos no qual foram
eliminados os pontos que não obtiveram a leitura completa na profundidade estudada ao longo
de 6 linhas da grade regular amostral como se apresenta na Figura 2.
4.7 - Análise estatística e geoestatística e confecção de mapas temáticos
4.7.1 Análise estatística descritiva dos dados de RMSP e da textura do solo
A estatística descritiva foi utilizada para analisar os principais parâmetros estatísticos
(média, mediana, amplitude, desvio padrão, coeficientes de variação, assimetria e curtose).
A determinação da estatística descritiva foi executada por meio do software GS+
versão 7.0.
4.7.2 Análise geoestatística dos dados de RMSP e da textura do solo
A análise de dependência espacial foi realizada através da geoestatística. Os
semivariogramas experimentais foram estimados com base no melhor modelo ajustado, para o
atributo estudado e para a profundidade analisada. A análise geoestatística é baseada na
suposição de que medições separadas por distâncias pequenas são mais semelhantes entre si
do que aquelas separadas por distâncias maiores. O semivariograma constitui-se no
instrumento que mede estas semelhanças, mostrando se há ou não autocorrelação espacial.
Todas as análises geoestatísticas foram realizadas através do software GS+, versão 7.0.
Para analisar o grau de dependência espacial dos atributos em estudo, utilizou-se a
classificação de CAMBARDELLA et al. (1994) em que são considerados:
Dependência espacial forte os semivariogramas que têm um indicativo de dependência
espacial (IDE) < 25% do patamar;
Dependência espacial moderada, quando o indicativo de dependência espacial (IDE)
está entre 25 e 75%;
19
Dependência fraca, quando o indicativo de dependência espacial (IDE) é > 75%.
IDE = Indicativo de dependência espacial;
IDE = (γ(h) pepita / γ(h) total) x 100
γ(h) pepita = semivariância do efeito pepita;
γ(h) total = semivariância total ou patamar;
4.7.3 Confecção dos mapas temáticos dos atributos físicos resistência mecânica do solo à
penetração (RMSP) e textura do solo.
Para a confecção dos mapas de RMSP foi utilizado o software FalkerMap® 7000 e
para textura utilizou-se o software SURFER® 10.0 demo com o objetivo de visualizar as
isolinhas das frações areia, silte e argila, bem como as áreas com maiores problemas de
RMSP.
20
5 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores analíticos dos atributos físicos do solo avaliados foram utilizados para a
confecção dos semivariogramas, análise da variabilidade espacial, bem como seus índices de
dependência espacial (IDE). Assim, os modelos foram ajustados aos semivariogramas
experimentais considerando-se individualmente cada atributo e também o conjunto de dados
que representam à profundidade do solo estudada. Foram utilizados os procedimentos
geoestatísticos considerando-se as análises semivariográficas isotrópicas.
Na Tabela 3 são encontrados os parâmetros dos modelos dos semivariogramas
ajustados para o atributo físico textura do solo na profundidade 0.11 – 0.20 m e análise da
variabilidade espacial, bem como seus índices de dependência espacial (IDE).
Tabela 3 - Parâmetros matemáticos dos semivariogramas para as frações do solo, areia, silte e
argila na profundidade de 0.11 – 0.20 m.
Atributo Efeito Pepita
C0
Patamar
(C0 + C)
Alcance
(A) m
Coeficiente de
determinação
R2 Modelo
Índice de
Dependência
Espacial
IDE
Areia 1.00 695.80 89.00 0.788 Gaussiano Forte
Silte 1.00 321.80 94.00 0.648 Gaussiano Forte
Argila 1.00 811.20 84.00 0.846 Gaussiano Forte
Na análise geoestatística, observa-se que os valores para as frações do solo na
tabela 3 apresentaram dependência espacial, uma vez que nenhum deles apresentou efeito
pepita puro, no qual observamos que, o semivariograma ajustado foi o modelo Gaussiano para
esses atributos. Lima, (2013) trabalhando com análise espacial de atributos físicos do solo em
área de encosta obteve o mesmo modelo de semivariograma para a fração areia e argila nesta
profundidade e obtendo mesmo IDE forte a esses atributos. Na Tabela 3, observa-se que as
variáveis se mostraram com IDE forte segundo a classificação de CAMBARDELLA et al.
(1994).
O coeficiente de determinação (R2), que, relembrando os conceitos de análise
de regressão, é uma relação entre a soma de quadrados devido ao modelo ajustado e a soma
21
de quadrados total (mede a variação dos dados devido ao modelo ajustado em relação à
variação total dos dados) e quanto mais próximo da unidade estiver o valor de R2 melhor será
o modelo ajustado. Os atributos areia, silte e argila apresentaram coeficiente de determinação
(R2) de 0.788, 0.648 e 0.846 respectivamente, com média de 0.760. O valor do R
2 para a
fração argila diz o quanto da variância é explicado por determinado modelo, ou seja, o R2
informa que 84,6% da variância é explicado pelo modelo Gaussiano (Tabela 3).
O efeito pepita constitui-se numa medida importante do semivariograma e
indica a variabilidade não explicada, que pode ser devida de erros de medida e microvariações
não detectadas, considerando a distância de amostragem utilizada CAMBARDELLA et
al.(1994), e pode ser expresso como percentagem do patamar, com o objetivo de facilitar a
comparação do grau de dependência espacial das variáveis em estudo, formalmente chamado
de indicativo da dependência espacial (IDE) e dado por [(C0/C0+C) × 100], conforme
TRANGMAR et al. (1985).
O alcance da dependência espacial é outro parâmetro importante no estudo do
semivariograma, significando a distância máxima dentro da qual uma determinada variável
está correlacionada espacialmente. Dessa forma, seu valor garante que todos os vizinhos,
situados dentro de um círculo cujo raio é dado pela sua magnitude, sejam tão semelhantes que
podem ser usados para estimar valores de tal variável, que estejam em qualquer outro ponto
dentro do seu domínio PASSOS e CARVALHO et al. (2002); VIEIRA e LOMBARDI
NETO, (1995). Passos e Carvalho et al. (2002) acrescentam que o conhecimento do alcance é
importante para a determinação do número ótimo de amostragem do solo para fins de
fertilidade, visando-se reduzir o esforço de trabalho e o erro-padrão da média, além de
aumentar a representatividade da amostra.
Os alcances da dependência espacial, determinados para os atributos estudados,
variaram de 94.00 m (silte) a 84.00 m (argila) na profundidade 0.11 – 0.20 m que
correspondem ao raio da área considerada homogênea para cada variável analisada (Tabela 3).
Estes resultados são fundamentais ao planejamento experimental e para áreas comerciais
agrícolas onde se busca otimizar os recursos financeiros das empresas e dos produtores rurais.
Este parâmetro deve ser levado em consideração em termos de proposta para o manejo e
pesquisa, assim como na determinação do número de pontos que devem ser amostrados para
se obter uma melhor representatividade da área em questão.
22
De acordo com Vieira et al. (2011), os valores de alcance podem ser utilizados para se
definir o espaçamento de coleta de dados devendo-se ter em mente que o valor de alcance
varia entre os diferentes atributos do solo. No entanto, as variáveis apresentadas na tabela 3, o
modelo de semivariograma Gaussiano foi o que melhor se ajustou, onde sua curva
característica é não linear e sua tangente indica pequena variabilidade para curtas distâncias,
apesar de o modelo esférico ser considerado por muitos autores como sendo o que melhor se
ajusta aos atributos do solo (CAVALCANTE et al. 2007; SIQUEIRA et al. 2008; GUEDES
FILHO et al. 2010).
Warrick & Nielsen (1980), estudando a variabilidade de diversas propriedades do solo,
verificaram que, para algumas, a variabilidade expressa pelo coeficiente de variação pode ser
inferior a 10 %, enquanto, para outras, pode superar 1.000 %. Classificaram a variabilidade
em três níveis: baixa (CV ≤ 12 %), média (12 % < CV ≤ 52 %) e alta (CV > 52 %).
Tabela 4 - Estatística descritiva dos atributos físicos do solo: areia, silte e argila.
Areia g.Kg-1
Silte g.Kg-1
Argila g.Kg-1
Média 896.72 36.25 67.03
Desvio Padrão 27.10 17.33 28.55
Variância 734.46 300.36 814.99
Valor mínimo 821.88 0.00 15.04
Valor Máximo 959.80 76.34 137.60
Nº de dados e dados perdidos 68 (0) 68 (0) 68 (0)
Coeficiente de assimetria e erro padrão -0.32 (0.29) 0.06 (0.29) 0.42 (0.29)
Coeficiente de curtose e erro padrão 0.42 (0.57) -0.50 (0.57) -0.31 (0.57)
Coeficiente de Variação CV (%) 3.02 47.82 42.58
Nota-se que a área apresenta na tabela 4, em média, 896.72 g.Kg-1
de areia com
dispersão média em torno desse valor de 27.10 g.Kg-1
. Esta dispersão em torno da média
representa uma variabilidade de 3.02% (CV=3.02%), mostrando que os dados têm uma baixa
dispersão conforme classificação de Warrick & Nielsen (1980).
Verifica-se na tabela 4, que este solo apresentou nesta mesma época de coleta, um teor
de silte de 36.25 g.Kg-1
, com desvio padrão de 17.33 g.Kg-1
, o que representa uma
variabilidade de 47.82%, considerada uma média variabilidade dos dados em torno do valor
23
médio de acordo com a classificação de Warrick & Nielsen (1980). Já para o teor de argila,
verificou-se que este solo apresentou um teor de 67.03 g.Kg-1
, com desvio padrão de 28.55
g.Kg-1
, o que representa também alta variabilidade de 42.58%, considerada também média
variabilidade dos dados em torno do valor médio.
Para o atributo areia, o modelo proposto é Gaussiano sendo o melhor ajustado com R²
0.788 e alcance (A0) de 89.00 m conforme figura 6. Neste caso, o semivariograma Fig. 6
mostra uma dependência espacial do teor de areia solo de até 89.00 m, ou seja, amostras
coletadas a distância inferiores a essa distância possuem dependência espacial e, no caso da
utilização de métodos de análises estatísticas que consideram independência entre amostras, à
distância de amostragem mínima deveria ser de 89.00 m.
Lima, (2013) em pesquisa realizada para análise espacial de atributos físicos do solo
obteve resultados nessa profundidade com o modelo ajustado Gaussiano e IDE moderado o
que contradiz em parte ao resultado desse atributo nesta pesquisa em Argissolo.
Figura 6 - Variograma do atributo areia na profundidade 0.11 – 0.20 m.
Conforme a figura 7 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
área é aleatória e isotrópica, e na figura 8 observamos o mapa de isolinhas para a fração areia
da área estudada.
24
Figura 7 - Distribuição da fração areia no intervalo de valores em g.Kg-1
.
269800 270000 270200 270400 270600 270800 271000
9238800
9238900
9239000
9239100
9239200
9239300
9239400
825
835
845
855
865
875
885
895
905
915
925
935
945
955
Figura 8 - Mapa das isolinhas da fração areia g.Kg
-1.
Para o atributo silte, o modelo proposto também é o Gaussiano, sendo o melhor
ajustado, com R² 0.648 e alcance (A0) de 94.00 m conforme figura 9. Neste caso, o
semivariograma (Figura 9) mostra uma dependência espacial do teor de silte solo de até 94.00
m, ou seja, amostras coletadas a distância inferiores a essa distância possuem dependência
espacial e, no caso da utilização de métodos de análises estatísticas que consideram
independência entre amostras, à distância de amostragem mínima deveria ser de 94.00 m.
E
S
N
w
25
Lima, (2013) em pesquisa realizada para análise espacial de atributos físicos do solo
obteve resultados nessa profundidade, obteve como modelo ajustado Esférico e IDE
moderado o que contradiz em parte ao resultado desse atributo nesta pesquisa em Argissolo.
Figura 9 - Variograma do atributo silte na profundidade 0.11 – 0.20 m.
Figura 10 - Distribuição da fração silte no intervalo de valores em g.Kg-1
.
Conforme a figura 10 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
área é aleatória e isotrópica, e na figura 11 observamos o mapa de isolinhas para a fração silte
da área estudada.
26
269800 270000 270200 270400 270600 270800 271000
9238800
9238900
9239000
9239100
9239200
9239300
9239400
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Figura 11 - Mapa das isolinhas da fração silte g.Kg
-1.
Para o atributo argila, o modelo proposto também é Gaussiano, sendo o melhor
ajustado, com R² 0.846 e alcance (A0) de 84.00 m conforme figura 12. Neste caso, o
semivariograma Fig. 12 mostra uma dependência espacial do teor de areia solo de até 84.00
m, ou seja, amostras coletadas a distância inferiores a essa distância possuem dependência
espacial e, no caso da utilização de métodos de análises estatísticas que consideram
independência entre amostras, à distância de amostragem mínima deveria ser de 84.00 m.
Figura 12 - Variograma do atributo argila na profundidade 0.11 – 0.20 m.
Conforme a figura 13 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
E
S
N
w
27
área é aleatória e isotrópica, e na figura 14 observamos o mapa de isolinhas para a fração
argila da área estudada.
Figura 13 - Distribuição da fração argila no intervalo de valores em g.Kg-1
.
269800 270000 270200 270400 270600 270800 271000
9238800
9238900
9239000
9239100
9239200
9239300
9239400
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Figura 14 - Mapa das isolinhas fração argila em g.Kg
-1.
Observa-se que todos os atributos físicos do solo apresentaram dependência espacial,
uma vez que nenhum deles apresentou efeito pepita puro.
Para o atributo resistência mecânica do solo à penetração na profundidade 0.01 – 0.05
m o modelo proposto é o modelo exponencial com alcance (A0) de 50 m, sendo o melhor
E
S
N
w
28
ajustado, com R² 0.470 conforme figura 15. Neste caso, o semivariograma (Figura 15) mostra
uma dependência espacial da RMSP de até 50.00 m, ou seja, leituras coletadas a distância
inferiores a essa distância possuem dependência espacial e, no caso da utilização de métodos
de análises estatísticas que consideram independência entre amostras, à distância de leitura
mínima deveria ser de 50.00 m.
Gonzaga, (2012) trabalhando com variabilidade espacial de atributos físicos em
latossolo amarelo não obteve dependência espacial para RMSP na área pesquisada, mas
obteve como resultado o efeito pepita puro EPP. Portanto, informa que a distribuição espacial
da variável nesta área é aleatória e as amostras para a malha amostrada são independentes, ou
seja, a dependência espacial, se existir, será manifestada à distância menor do que o menor
espaçamento entre amostras (CARVALHO et al., 2008).
Figura 15 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.01 – 0.05 m.
Conforme a figura 16 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
área é aleatória e isotrópica.
29
Figura 16 - Distribuição da RMSP 0.01 – 0.05 m no intervalo de valores em kPa.
O atributo resistência mecânica do solo à penetração (RMSP) na profundidade 0.06 –
0.10 m o modelo proposto é o modelo esférico com alcance (A0) de 161.00 m sendo o melhor
ajustado, com R² 0.768 conforme figura 17. O semivariograma (Figura 17) mostra uma
dependência espacial de até 161.00 m, ou seja, leituras coletadas a distância inferiores a essa
distância possuem dependência espacial e, no caso da utilização de métodos de análises
estatísticas que consideram independência entre amostras, à distância de leitura mínima
deveria ser de 161.00 m.
Figura 17 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.06 – 0.10 m.
30
Figura 18 - Distribuição da RMSP 0.06 – 0.10 m no intervalo de valores em kPa.
Conforme a figura 18 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
área é aleatória e isotrópica.
A resistência mecânica do solo à penetração na profundidade 0.11 – 0.15 m o modelo
proposto é o modelo exponencial com alcance (A0) de 17.00 m, sendo o melhor ajustado, com
R² 0.109 conforme figura 19. Neste caso, o semivariograma (Figura 19) mostra uma
dependência espacial de até 17.00 m, ou seja, leituras coletadas a distância inferiores a essa
distância possuem dependência espacial e, no caso da utilização de métodos de análises
estatísticas que consideram independência entre amostras, à distância de leitura mínima
deveria ser de 17.00 m.
Figura 19 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.11 – 0.15 m.
31
Figura 20 - Distribuição da RMSP 0.11 – 0.15 m no intervalo de valores em kPa.
Conforme a figura 20 não se observa tendências de concentração de valores em
posições específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos
dados, tal fato é um primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta
área é aleatória e isotrópica.
A resistência mecânica do solo à penetração na profundidade 0.16 – 0.20 m o modelo
proposto é o modelo esférico com alcance (A0) de 249.00 m, sendo o melhor ajustado, com R²
0.861 conforme figura 21. O semivariograma (Figura 21) mostra uma dependência espacial de
até 249.00 m, ou seja, leituras coletadas a distância inferiores a essa distância possuem
dependência espacial e no caso da utilização de métodos de análises estatísticas que
consideram independência entre amostras à distância mínima deve ser de 249.00 m.
Figura 21 - Variograma do atributo RMSP na profundidade 0.16 – 0.20 m.
32
Figura 22 - Distribuição da RMSP 0.16 – 0.20 m no intervalo de valores em kPa.
Conforme a figura 22 não se observa tendências de concentração de valores em posições
específicas da área e também não ocorre sentido preferencial na distribuição dos dados, tal fato é um
primeiro indicativo de que a distribuição espacial dessa variável nesta área é aleatória e isotrópica.
Na Tabela 5, observa-se que o atributo resistência mecânica do solo à penetração se
mostra com dependência forte, moderada e fraca segundo a classificação de
CAMBARDELLA et al. (1994).
Tabela 5 - Estimativa dos parâmetros ajustados aos semivariogramas para o atributo físico
resistência mecânica do solo à penetração.
Profundidade (m)
Efeito Pepita
C0
Patamar
(C0 + C)
Alcance
(A) m
Coeficiente
de
Determinação
R2
Modelo
Índice de
Dependência
Espacial
IDE
0.01 – 0.05 80300.00 218500.00 50.00 0.470 Exponencial Moderada
0.06 – 0.10 244000.00 156500.00 161.00 0.768 Esférico Fraca
0.11 – 0.15 296000.00 1810000.00 17.00 0.109 Exponencial Forte
0.16 – 0.20 986000.00 2059000.00 249.00 0.861 Esférico Moderada
Na análise geoestatística, observa-se que os valores para a resistência mecânica do
solo à penetração na tabela 5 apresentaram dependência espacial, uma vez que nenhum deles
33
apresentou efeito pepita puro, no qual observamos que, o semivariograma ajustado foi o
modelo Esférico e Exponencial para esse atributo. Lima, (2013) trabalhando com análise
espacial de atributos físicos do solo em área de encosta obteve o mesmo modelo de
semivariograma para a RMSP nesta profundidade.
A resistência e a resiliência do solo a determinada prática agrícola depende da textura
e da mineralogia do solo (SEYBOLD; HERRICK; BREJDA, 1999). O teor e o tipo de argila
também afetam o funcionamento compressivo do solo, determinando, portanto, a
profundidade de transmissão e a persistência da compactação (McBRIDE; WATSON, 1990).
Assim, quanto maior o teor de argila, maior a profundidade a qual a pressão é
transmitida e maior a espessura da camada compactada (HORN, 1988). Dias Junior e Miranda
(2000), trabalhando com solos da região de Lavras, MG, Latossolo Vermelho- Amarelo
distrófico (LV), Latossolo Vermelho-Escuro distrófico (LE); Latossolo Roxo distrófico (LR),
Podzólico Vermelho-Amarelo distrófico (PV) e Cambissolo distrófico (Cd), coletando
amostras deformadas na profundidade de 0 - 30 cm, observaram que os valores das
densidades máximas atingidas pelos solos obedeceram a seguinte ordem decrescente de
valores: Cd > LV > PV > LE > LR. Esse aumento da densidade do solo máxima segue a
mesma tendência da fração areia e pode ser devido à maior capacidade de empacotamento das
partículas do solo devido à forma irregular dos grãos de areia.
Assim, com base nos resultados do ensaio de Proctor normal, espera-se que o
Cambissolo tenha problemas de compactação a umidades mais baixas do que os demais solos,
enquanto o Latossolo Roxo atingirá a sua densidade máxima a maiores umidades do que os
outros. Esse fato pode constituir uma vantagem em relação ao tempo disponível para a
realização das operações motomecanizadas necessárias para o preparo do solo em condições
adversas de umidade.
Resultados similares foram encontrados por Ohu, Ayotamuno e Folorunso (1987), que
observaram que solos com classe textural areia franca são mais susceptíveis à compactação do
que os solos franco-arenosos, devido ao teor de areia do primeiro ser maior o que corroboram
com os resultados dessa pesquisa.
Nota-se que a tabela 6 na profundidade 0.01 – 0.05 m apresentou média 872.64 kPa de
RMSP com dispersão média em torno desse valor de 469.08 kPa. Esta dispersão em torno da
média representa uma de variação de 53.75%, considerado alto, mostrando que os dados têm
uma alta dispersão conforme classificação de Warrick & Nielsen (1980).
34
Tabela 6 - Estatística descritiva do atributo físico do solo: Resistência Mecânica do Solo à
Penetração (RMSP).
Profundidade
0.01 – 0.05 m
0.06 – 0.10 m
0.11 – 0.15 m
0.16 – 0.20 m
Média 872.64 2733.40 4287.12 5264.99
Desvio Padrão 469.08 1197.31 1324.03 1365.58
Variância 220039.52 1433558.53 1753059.91 1840301.60
Valor mínimo 181.00 613.00 1235.00 2035.00
Valor Máximo 2301.00 6034.00 7401.00 7832.00
Nº de dados e dados perdidos 104 (0) 104 (0) 104 (0) 104 (0)
Coef. assimetria e erro padrão 0.85 (0.24) 0.71 (0.24) 0.10 (0.24) -0.24 (0.24)
Coef. curtose e erro padrão 0.46 (0.47) 0.04 (0.47) - 0.35 (0.47) - 0.49 (0.47)
CV (%) 53.75 43.80 28.78 25.76
Verifica-se na tabela 6 para as profundidades 0.06 – 0.10; 0.11 – 0.15; 0.16 – 0.20 m
apresentam média de 2733.40 kPa, 4287.12 kPa e 5264.99 kPa com dispersão média em torno
desse valor de 1197.31 kPa, 1324.03 kPa e 1365.58 kPa com variação de 43.80%, 28.78% e
25.76% respectivamente, sendo classificada como média variabilidade conforme classificação
de WARRICK & NIELSEN (1980).
A variabilidade espacial nos atributos do solo pode ser influenciada pelos seus fatores
intrínsecos (fatores de formação, que são o material de origem, relevo, clima, organismos e
tempo) e pelos fatores extrínsecos, normalmente relacionados com as práticas de manejo,
CARVALHO et al.(2003). Usualmente, uma forte dependência espacial nos atributos do solo
é atribuída aos fatores intrínsecos CAMBARDELLA et.al.(1994). Nas figuras 23, 24, 25 e 26
observamos os mapas de resistência mecânica do solo à penetração com seus respectivos
percentuais.
35
Figura 24 - Mapa de RMSP na profundidade 0.06 – 0.10 m.
Figura 23 - Mapa de RMSP na profundidade 0.01 – 0.05 m.
36
Figura 26 - Mapa de RMSP na profundidade 0.16 – 0.20 m.
Figura 25 - Mapa de RMSP na profundidade 0.11 – 0.15 m.
37
6 . CONCLUSÃO
A camada 0.16 – 0.20 m apresentou valor médio de 5264.99 kPa para resistência
mecânica do solo à penetração configurando compactação nesta camada;
Há dependência espacial o atributo resistência mecânica do solo à penetração e para as
frações texturais areia, silte e argila na profundidade estudada, caracterizando
variabilidade;
O atributo silte apresentou maior alcance (A0) com 94.00 m com índice de
dependência espacial (IDE) forte;
O atributo resistência mecânica do solo à penetração na profundidade 0.16 – 0.20 m
apresentou maior alcance (A0) com 249.00 m e com índice de dependência espacial
(IDE) moderado;
A grade amostral avaliada mostrou-se adequada para a representação da variabilidade
espacial dos atributos em estudo, se ajuntando ao modelo Gaussiano.
38
7. BIBLIOGRAFIA
BEUTLER, A. N.; CENTURION, J. F.; SILVA, A. P. Comparação de penetrômetros na
avaliação da compactação de Latossolos. Engenharia Agrícola, v.27, p.146-151, 2007.
BOUYOUCUS, G.J.A. Recalibration of the hidrometer method for making analysis of soils.
Agronomy Journal, Madison, v.43, p.434-437, 1951.
BRASIL. Ministério da Agricultura. Levantamento exploratório-reconhecimento de solos
do estado da Paraíba. Rio de Janeiro: MA/SUDENE, 1972. 669 p. (Boletim Técnico,
15).
CARTER, L. M. Portable recording penetrometer measures soil strength profiles. Agricultural
Engineering, v.48, p.348-349,1967
CÂMARA, G.; CARVALHO, M. S. Análise espacial de eventos. In: DRUCK, S. et al.
Análise espacial de dados geográficos. Planaltina, DF: EMBRAPA Cerrados, 2004. p.
55-76.
CAMARGO, E. C. G. Desenvolvimento, implementação e teste de procedimentos
geoestatísticos (krigagem) no Sistema de Processamento de Informações
Georreferenciadas (SPRING). 1997. 124 p. Dissertação (Mestrado em Sensoriamento
Remoto). Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1997.
CAMARGO, W. P.; SOUZA, A. B. M.; NAGUMO, G. K.; MOLIN, J. P. Analise da
produtividade espacial de mapas de produtividade. In: Congresso Brasileiro de
Agricultura de Precisão, Piracicaba, Esalq/USP, 2004. A
CAMARGO, E. C. G. et al. Análise espacial de superfícies. In: DRUCK, S. et al. Análise
espacial de dados geográficos. Planaltina, DF: EMBRAPA Cerrados, 2004. p. 79-122. B
CAMBARDELLA, C. A. et al. Field scale variability of soil properties in Central Iowa soils.
Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, v.58, p.1501-1511, 1994.
CARVALHO, M.P.; TAKEDA E.Y. & FREDDI, O.S. Variabilidade espacial de atributos de
um solo sob videira em Vitória Brasil (SP). R. Bras. Ci. Solo, 27:695-703, 2003.
39
CARVALHO, L.A.; NETO, V.J.M.,;SILVA, L.F.; PEREIRA, J.G.; NUNES WAGA &
CHAVES, C.H.C.; Resistência mecânica do solo à penetração (RMP) sob cultivo de
cana-de-açúcar, no município de Rio Brilhante- MS. Revista Agrarian, 1:07-22, 2008.
CASTRO. F. da S. Zoneamento agroclimático para a cultura do Pinus no Estado do
Espírito Santo. 2008. 101 p. Dissertação (Pós-graduação em Produção Vegetal). Centro
de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre, 2008.
CAVALCANTE, E. G. S.; ALVES, M. C.; SOUZA, Z. M. de; PEREIRA, G. T.
Variabilidade espacial de atributos químicos do solo sob diferentes usos e manejos.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 31, n. 6, p. 1329-1339, 2007.
CPRM - Serviço Geológico do Brasil Projeto cadastro de fontes de abastecimento por água
subterrânea. Diagnóstico do município de Santa Rita, estado da Paraíba / Organizado
[por] João de Castro Mascarenhas, Breno Augusto Beltrão, Luiz Carlos de Souza Junior,
Franklin de Morais, Vanildo Almeida Mendes, Jorge Luiz Fortunato de Miranda. Recife:
CPRM/PRODEEM, 2005. 10 p. + anexos.
DIAS JUNIOR, M.S.; MIRANDA, E.E.V. Comportamento da curva de compactação de cinco
solos da região de lavras (MG). Ciência Agrotécnica, Lavras, v.24, n.2, p.337- 346,
2000.
DANIELS, J.; ROACH, B. T. Taxonomy and evolution. In: HEINZ, D. J. (Ed) Sugarcane
improvement through breeding. Amsterdam: Elsevier, 1987. p. 7-84.
DAY, P.R. Particle fraction and particle size analysis. In: BLACK, C. A. (ed). Methods of
soil analysis. Madison: American Society of Agronomy, 1965. part. 1, p.545-567
(Agronomy 9).
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de
solos. 2. ed. Rio de Janeiro, 2006. 306 p.
ENCIDE, A. P. Métodos não convencionais para avaliação da porosidadee da densidade
do solo de um latossolo vermelho. Dissertação de mestrado – Universidade Estadual
Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, 2005.
FOLONI, J. S. S.; LIMA, S. L. de; BULL, L. T. Crescimento aéreo e radicular da soja e de
plantas de cobertura em camadas compactadas de solo. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.30, p.49-57, 2006.
40
FORSYTHE, W.M. Física de Suelos: manual de laboratório. San José: Instituto
Interamericano de Ciências Agrícolas. 1975. 212 p.
FREITAS, V. A. de. Análise de dados espaciais por meio de semivariogramas. Uberlândia:
Universidade Federal de Uberlândia, 2000. 27 p.
FUENTES, R. L.; RICHART, A.; TAVARES FILHO, J. ; GUIMARÃES, M. F.;
FERREIRA, R. R. M. Evolução de propriedades físicas do solo em função dos diferentes
sistemas de preparo em culturas anuais. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 27, n. 2,
p. 205-220, 2006.
GONZAGA, B. A. B. Variabilidade espacial de atributos físicos em latossolo amarelo de área
experimental – Monografia (Agronomia)- Centro de Ciências Agrárias. Universidade
Federal da Paraíba, Areia, 2012. 31f.: il.
GREGO, C. R.; VIEIRA, S.R. Variabilidade espacial de propriedades físicas do solo em uma
parcela experimental. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, n.29, p.169-177,
2005.
GUEDES FILHO, OSVALDO.; VIEIRA, S. R.; CHIBA, M. K.; NAGUMO, C.; DECHEN,
S. C. Saptial and temporal variability of crop yield and Rhodic Hapluodox properties
underno-tillage. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.34,p. 1-14, 2010.
IBGE-INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA: Sistema IBGE de
recuperação automática. Banco de dados agregados. Brasília: Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística, 2012. Disponível em: <http: \\ www.sidra.ibge.gov.br>. Acesso
em: 29 abril 2013.
IDO, O. T. et al. Crescimento e distribuição radicial de três variedades cultivares de cana-de-
açúcar, em cana-soca, em dois tipos de solo, em Rizotron, i. uso do Winrhizo. Scientia
Agraria. v. 7, n. 1-2, p. 21-26, 2006.
JOHANN, JERRY A.; OPAZO, MIGUEL A. U.; SOUZA, EDUARDO G. DE AND
ROCHA, JANSLE V. Variabilidade espacial dos atributos físicos do solo e da
produtividade em um Latossolo Bruno distrófico da região de Cascavel, PR. Rev. bras.
eng. agríc. ambient. 2004, vol.8, n.2-3, pp. 212-219.
JOURNEL, A. C.; HUIJBREGTS, C.J. Mining gestatistics. London: Academic, 1978. 600 p.
41
KRIGE, D.G. 1951. A statistical approach to some mine valuation and allied problems on the
Witwatersrand. MS. Thesis. University of the Witwatersrand, Johannesburg, 1951.
LAMPARELLI, Rubens A. C.; ROCHA, Jansle V.; BORGHI, Elaine. Geoprocessamento e
agricultura de precisão: fundamentos e aplicações. Guaíba: Livraria e Editora
Agropecuária, 2001.
LANDIM, P. M. B. Análise estatística de dados geológicos. São Paulo: UNESP, 1998. 226 p.
LEAL, R. M.; BARBOSA, J. C.; COSTA, M. G.; BELASQUE JUNIOR, J.; YAMAMOTO,
P. T.; DRAGONE, J. Distribuição espacial de huanglongbing (greening) em citros
utilizando a geoestatística. Revista Brasileira Fruticultura. Jaboticabal - SP, v. 32, n. 3,
p. 808-818, Setembro 2010.
LIMA, C.L.R. Compressibilidade de solos versus intensidade de tráfego em um pomar de
laranja e pisoteio animal em pastagem irrigada. 2004. 70p. Tese (Doutorado em
Agronomia) – Departamento de Solos e Nutrição de Plantas, Escola Superior de
Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP.
LIMA, F. V. Análise espacial de atributos físicos do solo: processo de degradação em área de
encosta. - Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Centro de Ciências Agrárias.
Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2013. 67f.: il.
MACEDO V.R.M; SILVA, A.J.N, & CABEDA, M.S.V. (2010) Influência de tensões
compressivas na pressão de precompactação e no índice de compressão do solo. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 14:856-862.
MACEDO, I. C. Geração de qualidade de empregos. 2007. Disponível em:
<http://www.portalunica.com.br>. Acesso em: 07 julho. 2013.
MARCHÃO, R.L; BALBINO, L.C; SILVA, E.M; SANTOS, Jr. J.D.G; SÁ MAC, Vilela L &
Becquer T (2007) Qualidade física de um Latossolo Vermelho sob sistemas de
integração lavoura-pecuária no Cerrado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42:873-
882.
McBRATNEY, A.; WHELAN, B.; ANCEV, T. Future directions of Precision Agriculture.
Precision Agriculture, n. 6, p. 7-23, 2005. http://dx.doi.org/10.1007/s11119-005-06818
42
NÓBREGA, J.C.A., CUNHA, R.L., ALVARENGA, M.I.N., NÓBREGA, R.S.A. Avaliação
de atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico sob cafeeiro em sistema
convencional e orgânico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PESQUISAS
CAFEEIRAS, 31, Guarapari, 2005. Anais... p.130.
NOGUEIRA, F. M. de B.; BERNARDI, C. J.; COUTO, E. G. Aplicação da geoestatística
para amostragens de solo em planície de inundação. XXVII Congresso Interamericano
de Engenharia Sanitária e Ambiental. Porto Alegre, de 3 a 8 de dezembro de 2000,
Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental - Região Rio Grande do Sul
(ABES/RS), p.1-10, 2000.
MOLIN, J. P.; MAGALHÃES, R. P. de; FAULIN, G. D. C. Análise espacial da ocorrência do
índice de cone em área sob semeadura direta e sua relação com fatores do solo.
Engenharia Agrícola, v.26, p.442-452, 2006.
OHU, J.O; AYOTAMUNO, M.B.; FOLORUNSO, O.A. Compaction characteristics of
prominent agricultural soil in Borno State of Nigeria. American Society of Agricultural
Engineering, St. Joseph, v.30, p.1575-1577, 1987.
OLIVEIRA, R. A. et al. Crescimento e desenvolvimento de três cultivares de cana-de-açúcar,
em cana-planta, no Estado do Paraná. Scientia Agraria. v. 5, n. 1-2, p. 87-94, 2004.
PASSOS E CARVALHO, M.; SORATTO, R. P.; FREDDI, O. S.; Variabilidade espacial de
atributos físicos em um LATOSSOLO VERMELHO Distrófico sob preparo
convencional em Selvíria, Estado de Mato Grosso do Sul. Acta Scientiarum Maringá, v.
24, n. 5, p. 1353-1361, 2002.
PIMENTEL-GOMEZ, F. & GARCIA, C.H. Estatística aplicada a experimentos agronômicos
e florestais: exposição com exemplos e orientações para uso de aplicativos. Piracicaba,
FEALQ, 2002. 309p.
RALISCH, R.; MIRANDA, T. M.; OKUMURA, R. S.; BARBOSA, G. M. C.;
GUIMARÃES, M. F.; SCOPEL, E.; BALBINO L. C., Resistência à penetração de um
Latossolo Vermelho Amarelo do Cerrado sob diferentes sistemas de manejo. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.12, n.4, p. 381–384, 2008.
RESENDE SILVA,A; DIAS JUNIOR, M.S & LEITE, F.P (2011) Avaliação da intensidade
de tráfego e carga de um forwarder sobre a compactação de um Latossolo Vermelho-
Amarelo. Revista Árvore, 35:547-554.
43
RIBON, A.A & TAVARES FILHO, J. (2008) Estimativa da resistência mecânica à
penetração de um latossolo vermelho sob cultura perene no norte do estado do Paraná.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32:1817-1825.
ROBOREDO, D., MAIA, J.C.S., OLIVEIRA, O.J. & ROQUE, C.G. (2010) Uso de dois
penetrômetro na avaliação da resistência mecânica de um Latossolo vermelho distrófico.
Engenharia Agrícola, 30:307-314
SANTOS, M.L.; CARVALHO, M.P.; RAPASSI, R.M.A.; MURAISHI, C.T.; MALLER, A.;
MATOS, F.A. Correlação linear e espacial entre produtividade de milho e atributos
físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico sob plantio direto do cerrado brasileiro.
Acta Sci. Agron., Maringá, n.28, p.313-321, 2006.
SEVERIANO, E.C., OLIVEIRA, G.C., DIAS JUNIOR, M.S., CASTRO, M.B., OLIVEIRA,
L.F.C. & COSTA KAP (2010) Compactação de solos cultivados com cana-de-açúcar: II
- quantificação das restrições às funções edáficas do solo em decorrência da compactação
prejudicial. Engenharia Agrícola, 30:414-423.
SCHÄFFER, B.; ATTINGER, W.; SCHULIN, R. Compaction of restored soil by heavy
agricultural machinery: Soil physical and mechanical aspects. Soil & Tillage Research,
v.93, p.28-43, 2007.
SILVA, V. R.; REICHERT, J. M.; REINERT, D. J. Variabilidade espacial da resistência do
solo à penetração em plantio direto. Ciência Rural, Santa Maria,v.34, n.2, p.399-406,
2004
SIMÕES, W.L.; SILVA, E.L.; LIMA, D.M.; OLIVEIRA, M.S. Variabilidade espacial de
atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico, submetido a diferentes
manejos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, n.30, p.1061-1068, 2006.
SIQUEIRA, G. M.; VIEIRA, S. R.; CEDDIA, M. B. Variabilidade espacial de atributos
físicos do solo determinados por métodos diversos. Bragantia, Campinas, v. 67, p.693-
699, 2008.
SUZUKI, L.E.A.S; REICHERT, J.M; REINERT, D,J & LIMA, C.L.R; (2007) Grau de
compactação, propriedades físicas e rendimento de culturas em Latossolo e Argissolo.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42:1159-1167
TABOADA, M. A.; ALVAREZ, C. R. Abundância de raízes de milho (Zea mays L.) em solos
de Argentina sob preparo convencional e plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.32, p.769-779, 2008.
44
TING, K.C. 2008. Systems Approach to Precision Agriculture – Challenges and
Opportunities. Disponível em: http:// www.docstoc.com/docs/21081830/Systems-
Approach to- Precision-Agriculture---Challenges-and
TRANGMAR, B. B. et al. Applications of geoestatistics to spatial studies of soil properties.
Advances in Agronomy, San Diego, v.38, p.45-94, 1985.
TORRES, E.; SARAIVA, O.F. Camadas de impedimento do solo em sistemas agrícolas
com a soja. Londrina: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 1999. 58p.
(Circular Técnica, 23).
VARGAS, M. (Autor). Os solos do ponto de vista da engenharia. In: Introdução à mecânica
dos solos. São Paulo: Ed. Mc Graw-Hill, 1981. p.3-46.
VIEIRA, S. R.; LOMBARDI NETO, F. Variabilidade espacial de potencial de erosão das
chuvas do Estado de São Paulo. Bragantia, v.54, n.2, p.405-412, 1995.
VIEIRA, S. R.; DECHEN, S. C. F.; SIQUEIRA, G. M.; DUFRANC, G. Variabilidade
espacial de atributos físicos e químicos relacionados com o estado de agregação de dois
Latossolos cultivados no sistema de semeadura direta. Bragantia, v. 70, p.185- 195, 2011.
WARRICK, A.W. & NIELSEN, D.R. Spatial variability of soil physical properties in the
field. In: HILLEL, D., ed. Applications of soil physics. New York, Academic Press, 1980.
cap.13, p.319-344.
ZIMBACK, C. R. L. Geoestatística. Botucatu: FCA/UNESP, 2003. 25 p.